JP2002501965A - Dispersion purification method and inkjet ink manufacturing method - Google Patents
Dispersion purification method and inkjet ink manufacturing methodInfo
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- Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
- Y10S516/921—Colloid systems having specified high purity, e.g. ultra-pure silica
Abstract
(57)【要約】 対イオン及びイオンと遊離種とを有する安定化粒子を含む分散体を純化及び分級する方法を開示する。溶液は、水性媒体、溶媒媒体、又はそれら両方の組み合わせを含むことができ、１以上のタイプの水性及び／又は溶媒溶液を含むことができる。この方法は、少なくとも１つの、約１μｍ超、好ましくは０．５μｍ超の大きさの粒子を実質的に除去する工程、遊離種を実質的に除去する工程、及び安定化粒子の一部である対イオンの少なくとも一部を交換する工程を、任意の順序で含む。開示されている方法は、イオン安定化コロイド状粒子がカーボンブラックである分散体の純化に、特に有益である。ここでこのカーボンブラックには、少なくとも１つのイオン性基、又は少なくとも１つのイオン化可能基、又はそれらの混合物を有する有機基が結合している。 (57) [Summary] A method is disclosed for purifying and classifying a dispersion comprising a stabilizing particle having a counterion and ions and free species. The solution can include an aqueous medium, a solvent medium, or a combination of both, and can include one or more types of aqueous and / or solvent solutions. The method is a step of substantially removing at least one particle greater than about 1 μm, preferably greater than 0.5 μm, substantially removing free species, and part of the stabilizing particle. The step of exchanging at least a part of the counter ion is included in any order. The disclosed method is particularly beneficial for purifying dispersions in which the ion-stabilized colloidal particles are carbon black. Here, an organic group having at least one ionic group, or at least one ionizable group, or a mixture thereof is bonded to the carbon black.
Description
【０００１】 ［発明の背景］ １．発明の分野 本発明は、純化及び分級方法、特にコロイド状粒子を含む分散体の純化及び分
級方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a purification and classification method, particularly to a method for purifying and classifying a dispersion containing colloidal particles.
【０００２】 ２．従来技術の説明 安定化コロイド粒子（例えば、少なくとも１つのイオン性基又は１つのイオン
化可能基を有する有機基が結合したカーボンブラック）を製造する方法において
、遊離種が分散体中に共に存在することがある。そのような分散体はその後の最
終的な用途、例えばインク類又はペイント類及び特にインクジェットインク類で
使用することができるが、所望の最終製品の用途において、純化された分散体は
性質を改良することができるので、遊離種のような不純物を分散体から除去する
ことが望ましい。[0002] 2. Description of the Prior Art In a process for producing stabilized colloidal particles (e.g., carbon black with attached organic groups having at least one ionic group or one ionizable group), free species are co-present in the dispersion. There is. Such dispersions can be used in subsequent end uses, such as inks or paints and especially ink jet inks, but in the desired end use application, the purified dispersion improves properties. As such, it is desirable to remove impurities such as free species from the dispersion.
【０００３】 従って、安定化コロイド粒子と遊離種とを含む分散体の純化及び分級を可能に
する方法を開発することが望まれている。[0003] Therefore, it is desirable to develop a method that allows for purification and classification of a dispersion containing stabilized colloid particles and free species.
【０００４】 ［発明の概略］ 本発明の特徴は、遊離種を置換又は除去することによって、遊離種を含有する
分散体を純化する方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION A feature of the present invention is to provide a method for purifying a dispersion containing free species by replacing or removing free species.
【０００５】 本発明のもう１つの特徴は、イオン性基及び／又はイオン化可能基を有する少
なくとも１つの有機基が結合した改質カーボンブラック製品類のような安定化コ
ロイド粒子の分散体を純化する方法を提供することである。追加の特徴は、大き
い、粗の、又は未処理のコロイド状粒子から安定化コロイド粒子を分離又は分級
することである。Another feature of the present invention is to purify a dispersion of stabilized colloidal particles, such as modified carbon black products, having attached at least one organic group having ionic and / or ionizable groups. Is to provide a way. An additional feature is the separation or classification of the stabilized colloidal particles from large, coarse, or untreated colloidal particles.
【０００６】 本発明の追加の特徴及び利点は、一部を以下に示し、また一部は本発明の説明
から明らかになり、又は本発明の実施によって理解することができる。[0006] Additional features and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention.
【０００７】 これらの及び他の利点を達成するために、及びここで具体的に説明しまたおお
よそを説明した本発明の目的によれば、本発明は、溶解した遊離種を伴うカチオ
ン類及びアニオン類を有する安定化コロイド粒子を含有する分散体を純化する方
法に関する。特に本発明は、安定化コロイド状粒子を含む分散体を純化する３つ
の主要な工程に関する。これら３つの工程は、特定のサイズよりも大きい粒子の
除去又は分級、分散体からの遊離種の分離、及び安定化コロイド粒子の一部の対
イオンの随意の対イオン交換を含む。更なる詳細では例示のように、この方法は
約１μｍ超、好ましくは０．５μｍ超の粒度の粒子を実質的に除去する工程を含
む。この方法は、遊離種を実質的に除去し、随意に１又は複数種類の他の対イオ
ンによって安定化コロイド粒子の一部を形成する対イオンの少なくとも一部を交
換する１又は複数の工程を更に含む。更に、本発明の方法を調節して、特定の平
均粒度を達成し又は変更し、それによって最終製品の用途における所望の性質を
変更すること、並びに約０．５μｍ超のサイズのコロイド状粒子の数を調節する
ことができる。[0007] To achieve these and other advantages, and in accordance with the objects of the invention specifically and broadly described herein, the present invention relates to cations and anions with dissolved free species. The present invention relates to a method for purifying a dispersion containing stabilized colloid particles having a class. In particular, the present invention relates to three main steps for purifying a dispersion containing stabilized colloidal particles. These three steps include the removal or classification of particles larger than a particular size, the separation of free species from the dispersion, and the optional counterion exchange of some counterions of the stabilized colloid particles. In further detail, as illustrated, the method includes the step of substantially removing particles of a size greater than about 1 μm, preferably greater than 0.5 μm. The method comprises one or more steps of substantially removing free species and optionally exchanging at least a portion of the counterions forming a portion of the stabilized colloid particles with one or more other counterions. In addition. In addition, the method of the present invention can be adjusted to achieve or alter a particular average particle size, thereby altering the desired properties in the final product application, as well as to improve the size of the colloidal particles of greater than about 0.5 μm. The number can be adjusted.
【０００８】 本発明は更に、溶解した遊離種及び、少なくとも１つのイオン性基、少なくと
も１つのイオン化可能基、又はそれらの混合物を有する少なくとも１つの有機基
が結合した改質カーボンブラック製品を含む分散体を純化する方法に関する。こ
の純化工程は、上述の工程と同様である。[0008] The present invention further provides a dispersion comprising a modified carbon black product having dissolved free species and at least one organic group having at least one ionic group, at least one ionizable group, or a mixture thereof. How to purify the body. This purification step is the same as the above-described step.
【０００９】 上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方は例示及び説明のためだけの
ものであり、特許請求の範囲に示される本発明の更なる説明を提供することを意
図していることを理解すべきである。[0009] Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only, and are intended to provide further explanation of the invention as set forth in the claims. It should be understood that
【００１０】 ［本発明発明の詳細な説明］ 本発明は、水性の又は溶媒に基づく（すなわち非水性の）溶液中の、遊離種と
カチオン類及びアニオン類を有する安定化コロイド状粒子とを含む分散体の純化
及び分級方法に関する。本発明の方法は、遊離種のような不純物を除去し又は減
少させて所望のレベルにする。典型的に分散体の媒体は、水性媒体、溶媒に基づ
く媒体、又はこれら両方の組み合わせの媒体であり、また１種類よりも多いタイ
プの水性及び／又は溶媒溶液を含むことができる。一般的に、分散体は任意の量
の固体、好ましくは約１〜約５０ｗｔ％、より好ましくは約１０〜約２５ｗｔ％
、最も好ましくは約１５〜約２０ｗｔ％の固体を含むことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention comprises free species and stabilized colloidal particles having cations and anions in an aqueous or solvent-based (ie, non-aqueous) solution. The present invention relates to a method for purifying and classifying a dispersion. The method of the present invention removes or reduces impurities such as free species to a desired level. Typically, the dispersion medium is an aqueous medium, a solvent-based medium, or a combination of both, and may include more than one type of aqueous and / or solvent solution. Generally, the dispersion will comprise any amount of solids, preferably from about 1 to about 50 wt%, more preferably from about 10 to about 25 wt%.
, Most preferably from about 15 to about 20 wt% solids.
【００１１】 好ましい態様では、分散体は水性であり、任意の溶媒を伴い又は伴わない。特
に本発明は、安定化コロイド粒子を含有する分散体を純化及び分級する３つの主
要な工程に関する。これら３つの工程は、特定のサイズを超える粒子を除去又は
分級すること、分散体から遊離種を除去すること、及び安定化コロイド状粒子の
一部である対イオンの随意のイオン交換を行うこと、を含む。In a preferred embodiment, the dispersion is aqueous, with or without any solvent. In particular, the present invention relates to three main steps for purifying and classifying a dispersion containing stabilized colloid particles. These three steps involve removing or classifying particles exceeding a certain size, removing free species from the dispersion, and performing optional ion exchange of counterions that are part of the stabilized colloidal particles. ,including.
【００１２】 例のように更なる詳細では、この方法は、約１μｍ超、好ましくは０．５μｍ
超のサイズの粒子を実質的に除去する工程を含む。粒度は直径によって特徴付け
られ、これは超微細粒子解析装置、例えばＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）ＵＰＡ又
はＡＣＣＵＳＩＺＥＲ（商標）光学粒度計によって測定する。この方法は、遊離
種を実質的に除去する工程、及び随意に、安定化コロイド粒子の一部を構成する
対イオンの少なくとも一部を、１又は複数種の異なる対イオンで交換する工程を
更に含む。更に本発明の方法を調節して、特定の粒度を達成又は変更し、及び０
．５μｍ超のサイズを有する粒子の数を調節して、最終的な製品の用途における
所望の性質を得ることができる。In further detail, such as by way of example, the method may be more than about 1 μm, preferably 0.5 μm
And substantially removing the oversized particles. Particle size is characterized by diameter, which is measured by an ultrafine particle analyzer, such as a MICROTRAC ™ UPA or ACCUSIZER ™ optical particle sizer. The method further comprises the step of substantially removing free species and, optionally, exchanging at least some of the counterions that form part of the stabilized colloid particles with one or more different counterions. Including. Further, the method of the present invention may be adjusted to achieve or alter a particular particle size, and
. The number of particles having a size greater than 5 μm can be adjusted to obtain the desired properties in the final product application.
【００１３】 本発明の説明に関して、「遊離種」とは、分散体中に存在するが、コロイド状
粒子に直接に結合していない種を意味している。ここで使用する場合、「結合」
とは特定の結合の存在を定義することを意味するのではなく、任意の物理的又は
化学的結び付きを意味している。本発明の説明において「種」とは、イオン性（
対イオン類及び共イオン類を含む）基、イオン化可能基、及び有機又は未反応基
を含むことを意味している。また「安定化」という用語は、イオン的な安定化、
静電気的な安定化、並びにイオン的な安定化及び／又は静電気的な安定化と組み
合わせた立体的な安定化を含む。For the purposes of the present description, “free species” means species that are present in the dispersion but are not directly associated with the colloidal particles. When used here, "join"
Is not meant to define the existence of a particular bond, but rather any physical or chemical association. In the description of the present invention, “species” means ionic (
(Including counterions and co-ions), ionizable groups, and organic or unreacted groups. The term "stabilization" also refers to ionic stabilization,
Includes electrostatic stabilization and steric stabilization in combination with ionic and / or electrostatic stabilization.
【００１４】 安定化コロイド状粒子は、コロイド状粒子にイオン性及び／又はイオン化可能
基を有する任意の粒子である。好ましくは安定化は、コロイド状粒子状へのイオ
ン性基又はイオン化可能基の結合の結果である。限定をするわけではないが、コ
ロイド状粒子の例としては、カーボンブラック、グラファイト、ガラス質カーボ
ン、活性炭、及び活性化カーボンの様なカーボン含有カーボン生成物を挙げるこ
とができる。好ましくは、コロイド状粒子は微細化されている。限定をするわけ
ではないがコロイド状粒子の他の例としては、金属酸化物（例えばシリカ、アル
ミナ、チタニア、ゲルマニア、セリア、ジルコニア、バリウムチタネート）、金
属硫化物、ポリマーラテックス物質、及び有機顔料を挙げることができる。コロ
イド状粒子は好ましくは、カーボン顔料のような顔料である。安定化コロイド粒
子は好ましくは、イオン性種を有する少なくとも１つの有機基が結合した顔料、
例えばイオン性種を有する有機基が結合したカーボンブラックである。好ましく
は、有機基は、カーボンブラックに直接に結合したイオン性種を伴う芳香族基を
含む。より好ましくは、有機基は−Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ- Ｘ+ ；−Ｃ6 Ｈ4 −ＳＯ 3 - Ｘ+ ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）3 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）；−（ＣＨ2 ）z −（Ｃ
ＯＯ- Ｘ+ ）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＨ2 ）z −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）（ｘは任意のカチ
オン、例えばＮａ+ 、Ｈ+ 、Ｋ+ 、ＮＨ4 + 、Ｌｉ+ 、Ｃａ2+、Ｍｇ2+等、ｚは
１〜１８の整数）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＮＣ5 Ｈ5 ）+ Ｙ- （Ｙは任意のアニオン、
例えばＮＯ3 - 、ＯＨ- 、ＣＨ3 ＣＯＯ- 等）；又はそれらの組み合わせである
。[0014] The stabilized colloidal particles are ionic and / or ionizable to the colloidal particles.
Any particle having a group. Preferably, the stabilization is achieved by ionizing colloidal particles.
As a result of binding of an ionizable or ionizable group. Although not a limitation,
Examples of loyd-like particles include carbon black, graphite, and vitreous carbon.
List carbon-containing carbon products such as activated carbon, activated carbon, and activated carbon.
Can be. Preferably, the colloidal particles are finely divided. Why do we limit
Other examples of colloidal particles, but not metal oxides (e.g., silica,
Mina, titania, germania, ceria, zirconia, barium titanate), gold
Mention may be made of genus sulfides, polymer latex substances, and organic pigments. Roller
The id-like particles are preferably pigments such as carbon pigments. Stabilized colloid particles
The pigment is preferably a pigment to which at least one organic group having an ionic species is attached,
For example, carbon black to which an organic group having an ionic species is bonded. Preferably
Means that the organic group is an aromatic group with an ionic species directly attached to carbon black.
Including. More preferably, the organic group is -C6HFour-COO-X+; -C6HFour-SO Three - X+; -C6HFour-(COO-X+)Three; -C6HFour-(COO-X+)Two ; -C6HFour− (CFThree)Two; -C6HFour− (CFThree) ;-( CHTwo)z− (C
OO-X+);-C6HFour− (CHTwo)z-(COO-X+) (X is any click
ON, for example, Na+, H+, K+, NHFour +, Li+, Ca2+, Mg2+Etc., z is
An integer of 1 to 18);6HFour− (NCFiveHFive)+Y-(Y is any anion,
For example, NOThree -, OH-, CHThreeCOO-Etc.); or a combination thereof.
.
【００１５】 コロイド状粒子の例及びイオン安定化基の例は、米国特許第５，５７１，３１
１号、同第５，６３０，８６８号、同第５，７０７，４３２号、及び同第５，８
０３，９５９号明細書、並びにＰＣＴ国際公開第９６／１８６８８号明細書でも
示されており、ここで参照することによって、これらの文献の記載の全てを本発
明の記載に含める。Examples of colloidal particles and examples of ion stabilizing groups are described in US Pat. No. 5,571,31.
No. 1, No. 5,630,868, No. 5,707,432, and No. 5,8
No. 03,959, as well as PCT Publication No. WO 96/18688, which are hereby incorporated by reference in their entirety.
【００１６】 本発明の方法において、遊離種の実質的な量を、安定化コロイド状粒子を含有
する分散体から除去する。また、好ましい態様では、安定化コロイド状粒子の１
又は複数の対イオンのうちの少なくとも一部を、所望の又は他の１又は複数の対
イオンで交換する。これらの所望の又は他の１又は複数の対イオンは、例えばイ
ンクジェットインク分散体に、改良された分散性、改良された分散体安定性、及
び／又は改良されたインク性能（例えば比較的早い乾燥時間、促進された印刷の
質、印刷の水堅ろう度、添加剤相溶性）を提供し、またペイント分散体に、改良
されたペイント性質（例えば、イオンが少ないことによる改良されたフィルム性
能及び改良された迅速な乾燥）を提供する。好ましくは、イオン性安定化コロイ
ド状粒子の一部であるカチオンの少なくとも一部は、ＮＨ4 + によって置換する
。In the method of the present invention, a substantial amount of free species is removed from the dispersion containing the stabilized colloidal particles. In a preferred embodiment, one of the stabilized colloidal particles
Alternatively, at least a part of the plurality of counter ions is exchanged with one or more desired or other counter ions. These desired or other one or more counterions may be used, for example, in an inkjet ink dispersion to provide improved dispersibility, improved dispersion stability, and / or improved ink performance (eg, relatively fast drying). Time, accelerated print quality, print waterfastness, additive compatibility, and provide paint dispersions with improved paint properties (e.g., improved film performance and improvement due to less ions) Quick drying). Preferably, at least a portion of the cations that are part of the ionic stabilized colloidal particles are replaced by NH 4 +.
【００１７】 また本発明の方法では、粒度が約１μｍ超、好ましくは０．５μｍ超の全ての
粒子を除去することが好ましい。In the method of the present invention, it is preferable to remove all particles having a particle size of more than about 1 μm, preferably more than 0.5 μm.
【００１８】 上述の工程の順序は、任意の順序でよく、また所望に応じてそれぞれの工程を
１又は複数回行うことができる。１つの態様では、粒度が１μｍ超、好ましくは
約０．５μｍ超の粒子を実質的に除去した後で、遊離種を実質的に除去し、且つ
随意に、イオン安定化コロイド状粒子の一部である対イオンの少なくとも一部を
、１又は複数の異なる対イオンによって交換する。ここでこの１又は複数の異な
るイオンは例えば、Ｎａ+ 、Ｈ+ 、Ｋ+ 、Ｌｉ+ 、ＮＨ4 + 、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、
Ｃｌ- 、ＮＯ3 - 、ＮＯ2 - 、アセテート、カルボキシレート、及びＢｒ- であ
る。The order of the above steps may be any order, and each step may be performed one or more times as desired. In one embodiment, after substantially removing particles having a particle size greater than 1 μm, preferably greater than about 0.5 μm, the free species is substantially removed and, optionally, a portion of the ion-stabilized colloidal particles. At least some of the counterions are exchanged by one or more different counterions. Here, the one or more different ions are, for example, Na + , H + , K + , Li + , NH 4 + , Ca 2+ , Mg 2+ ,
Cl − , NO 3 − , NO 2 − , acetate, carboxylate, and Br − .
【００１９】 約１μｍ超、好ましくは０．５μｍ超の粒度の粒子の除去又は分級は、当業者
に既知の技術、例えば遠心分離、ろ過、沈殿、及び同様な分級装置によって達成
することができる。例えば、約１μｍ超、好ましくは約０．５μｍ超の粒度の粒
子を除去することができれば、任意の遠心分離装置を使用することができる。限
定をするわけではないが適当な例は、ソリッドボウル（ｓｏｌｉｄ−ｂｏｗｌ）
遠心分離装置、管状ボウル（ｔｕｂｕｌａｒ−ｂｏｗｌ）遠心分離装置、及び回
転分級装置である。遠心分離装置は、Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ、Ａｌ
ｆａ Ｌａｖｅｌ Ｓｈａｒｐｌｅｓ又はＢｉｒｄから入手することができる。Removal or classification of particles of a size greater than about 1 μm, preferably greater than 0.5 μm, can be achieved by techniques known to those skilled in the art, such as centrifugation, filtration, sedimentation, and similar classification equipment. For example, any centrifugal separator can be used, provided that particles having a particle size greater than about 1 μm, and preferably greater than about 0.5 μm, can be removed. A non-limiting example of a suitable example is a solid-bowl
A centrifuge, a tubular-bowl centrifuge, and a rotary classifier. Centrifuges are available from Carr Separations, Al
It can be obtained from fa Level Sharples or Bird.
【００２０】 遠心分離装置では、典型的に十分な遠心力によって遠心分離をもたらし、直径
が約１μｍ超、好ましくは約０．５μｍ超の粒子を除去する。好ましくは約５，
０００Ｇ、より好ましくは少なくとも約１５，０００Ｇの遠心力で遠心分離を行
う。最も好ましくは、遠心分離は、約１５，０００Ｇ〜約２０，０００Ｇの遠心
力で行う。In centrifuge devices, centrifugation is typically effected by sufficient centrifugal force to remove particles greater than about 1 μm in diameter, preferably greater than about 0.5 μm. Preferably about 5,
The centrifugation is performed at a centrifugal force of 000 G, more preferably at least about 15,000 G. Most preferably, the centrifugation is performed at a centrifugal force of about 15,000 G to about 20,000 G.
【００２１】 約１μｍ超、好ましくは約０．５μｍ超のサイズの粒子が実質的に全て除去さ
れるのであれば、任意の供給速度で遠心分離を行うことができる。遠心分離は、
半連続供給速度で、バッチ式で、又は連続供給速度で行うことができる。コロイ
ド状粒子の性質及び利用する装置のタイプに依存して、典型的な供給速度は連続
遠心分離で、約１００ｍｌ／分〜約５０リットル／分である。好ましい速度は、
コロイド状粒子の物理的な性質、並びにタイプ及び処理レベルに依存して変化す
る。例えばコロイド状粒子がカーボンブラックである場合、供給速度は、使用す
る特定の遠心分離の遠心力、サイズ、タイプに依存して、好ましくは約５００ｍ
ｌ／分〜約１０リットル／分である。更に、遠心分離は様々な温度で行うことが
できるが、遠心分離を周囲温度で行うこと、及び遠心分離が再循環浴を含むこと
が好ましい。また遠心分離の間に、イオン性安定化コロイド状粒子を有する分散
体の粘度は、好ましくは約２０ｃＰ（２０×１０-2ｋｇ／ｍｓ）未満、より好ま
しくは約１ｃＰ（１×１０-3ｋｇ／ｍｓ）〜約１５ｃＰ（１５×１０-2ｋｇ／ｍ
ｓ）、最も好ましくは約１ｃＰ（１×１０-3ｋｇ／ｍｓ）〜約８ｃＰ（８×１０ -3 ｋｇ／ｍｓ）である。[0021] Substantially all particles having a size greater than about 1 μm, preferably greater than about 0.5 μm, are removed.
If desired, centrifugation can be performed at any feed rate. Centrifugation
It can be performed at a semi-continuous feed rate, batchwise, or at a continuous feed rate. Colloy
Typical feed rates are continuous, depending on the nature of the particles and the type of equipment utilized.
Centrifugation is from about 100 ml / min to about 50 l / min. The preferred speed is
Varies depending on the physical properties of the colloidal particles, as well as the type and processing level
You. For example, if the colloidal particles are carbon black, the feed rate may be
Depending on the centrifugal force, size and type of a particular centrifuge, preferably about 500 m
1 / min to about 10 liter / min. In addition, centrifugation can be performed at various temperatures.
Yes, but centrifugation should be performed at ambient temperature, and centrifugation should include a recirculating bath
Is preferred. Dispersion with ionic stabilized colloidal particles during centrifugation
The viscosity of the body is preferably about 20 cP (20 × 10-2kg / ms), less preferred
Or about 1 cP (1 × 10-3kg / ms) to about 15 cP (15 × 10-2kg / m
s), most preferably about 1 cP (1 × 10-3kg / ms) to about 8 cP (8 × 10 -3 kg / ms).
【００２２】 約１μｍ超、好ましくは約０．５μｍ超のサイズのコロイド状粒子を除去する
もう１つの方法はろ過である。ろ過プロセスは、段階的に又は１段階で、１又は
複数のフィルターを使用して達成することができる。フィルターの気孔サイズは
、約１μｍ超の粒度のコロイド状粒子を除去できるべきである。フィルターの気
孔サイズは、好ましくは約０．１μｍ〜約１００μｍ、より好ましくは約０．３
μｍ〜約４０μｍ、最も好ましくは約０．３μｍ〜約０．６μｍである。更に、
流量は任意でよく、この流量はフィルター材料のタイプ、気孔サイズ、表面積、
及び使用するフィルターの数に依存している。好ましくは流量は約０．１４リッ
トル／（ｍ2 ｓ）〜約０．４７リットル／（ｍ2 ｓ）である。限定をするわけで
はないが、適当なフィルターの例としては、ポリプロピレンでできたＰａｌｌ
Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｄｅｐｔｈフィルター、Ｃｕｎｏフィルター、及びＯｓｍ
ｏｎｉｃｓフィルターを挙げることができる。ろ過は複数、好ましくは約５〜約
１０の工程又は段階を使用して行うことができ、連続するそれぞれの工程では、
段々と気孔サイズが小さいフィルターを使用する。Another method of removing colloidal particles having a size greater than about 1 μm, preferably greater than about 0.5 μm, is filtration. The filtration process can be accomplished in stages or in one stage using one or more filters. The pore size of the filter should be able to remove colloidal particles of a size greater than about 1 μm. The filter preferably has a pore size of about 0.1 μm to about 100 μm, more preferably about 0.3 μm.
μm to about 40 μm, most preferably about 0.3 μm to about 0.6 μm. Furthermore,
The flow rate may be arbitrary, and the flow rate may vary depending on the type of filter material, pore size, surface area,
And the number of filters used. Preferably, the flow rate is between about 0.14 l / (m 2 s) and about 0.47 l / (m 2 s). Without limitation, examples of suitable filters include Pall made of polypropylene.
Cartridge Depth Filter, Cuno Filter, and Osm
onics filter. Filtration can be performed using a plurality, preferably from about 5 to about 10 steps or stages, with each successive step comprising:
Use filters with progressively smaller pore sizes.
【００２３】 直径が約１μｍ超、好ましくは約０．５μｍ超の粒子を除去した後では、全残
留コロイド状粒子の好ましくは１ｗｔ％未満、より好ましくは約０．５μｍ未満
、最も好ましくは約０．０５ｗｔ％未満の粒子の粒度が、約１μｍ超であること
が好ましい。After removing particles having a diameter greater than about 1 μm, preferably greater than about 0.5 μm, preferably less than 1 wt% of all residual colloidal particles, more preferably less than about 0.5 μm, and most preferably about 0 μm. Preferably, particles having a particle size of less than 0.05 wt% are greater than about 1 μm.
【００２４】 分散体中の遊離種の除去の工程は、膜を使用するフィルターろ過（ｄｉａｆｉ
ｌｔｒａｔｉｏｎ）／限外ろ過によって行うことができる。実質的に全てのコロ
イド状粒子を残しながら、遊離種を実質的に除去することが可能なプロセスであ
れば、任意のサイズの膜及び流路サイズを使用することができる。膜を振動させ
て、閉塞を防ぐこと及び比較的大きい透過速度を可能にすることができる。限定
をするわけではないが、膜の形状としては、平面シート状膜、交差流膜、らせん
状に巻かれた管、又は中空繊維管を挙げることができる。例えば、コロイド状粒
子がカーボンブラックである場合、好ましい膜の分子量分離値（ｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔｏｆｆ）（ＭＷＣＯ）は、少なくとも１０００ＭＷ
ＣＯ、より好ましくは約１，０００〜約５００，０００ＭＷＣＯ、更により好ま
しくは約１０，０００ＭＷＣＯ〜約１００，０００ＭＷＣＯ、最も好ましくは約
１０，０００ＭＷＣＯ〜約５０，０００ＭＷＣＯである。更に、膜の流路サイズ
は約０．５ｍｍ（２０ミル）〜約１．５ｍｍ（６０ミル）である。[0024] The step of removing free species in the dispersion is carried out by filtration using a membrane.
ltration) / ultrafiltration. Any size membrane and channel size can be used as long as the process is capable of substantially removing free species while leaving substantially all of the colloidal particles. The membrane can be vibrated to prevent occlusion and allow for relatively high permeation rates. Without limitation, the membrane shape may include a flat sheet membrane, a cross-flow membrane, a spirally wound tube, or a hollow fiber tube. For example, when the colloidal particles are carbon black, the molecular weight separation value of the preferred membrane (molecule)
ar weight cutoff (MWCO) is at least 1000 MW
CO, more preferably from about 1,000 to about 500,000 MWCO, even more preferably from about 10,000 MWCO to about 100,000 MWCO, most preferably from about 10,000 MWCO to about 50,000 MWCO. Further, the channel size of the membrane is from about 0.5 mm (20 mil) to about 1.5 mm (60 mil).
【００２５】 コロイド状粒子を残しながら、遊離種を実質的に除去できれば、任意のタイプ
の限外ろ過プロセスを使用することができる。例えば、交差流（ｃｒｏｓｓ−ｆ
ｌｏｗ）膜分離プロセスを使用することができる。限定するわけではないが、限
外ろ過装置の特定の例としては、Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎ ＰＦＳ３００（交
差流平面シート）及びＫｏｃｈ Ｍｅｍｂｒａｎｅ ＨＦ１６（中空繊維配置）
を挙げることができる。好ましくは、コロイド状粒子がカーボンブラックである
場合、交差流流れ配置で膜を使用して、良好な透過流束を維持する。限外ろ過又
はフィルターろ過プロセスでは、好ましくは少なくとも約７０％、より好ましく
は少なくとも８０％、更により好ましくは少なくとも９０％、最も好ましくは少
なくとも９５％の遊離種を除去する。[0025] Any type of ultrafiltration process can be used provided that the free species can be substantially removed while leaving the colloidal particles. For example, cross-f
low) A membrane separation process can be used. Specific, but not limiting, examples of ultrafiltration devices include Pall Filtron PFS300 (cross flow flat sheet) and Koch Membrane HF16 (hollow fiber configuration).
Can be mentioned. Preferably, when the colloidal particles are carbon black, the membrane is used in a cross-flow configuration to maintain good permeation flux. The ultrafiltration or filter filtration process preferably removes at least about 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, and most preferably at least 95% of the free species.
【００２６】 遊離種が分散体中においてイオン型である場合、実質的に全ての遊離種を除去
するためのもう１つの手段は電気透析である。このプロセスは、狭い流れの区画
を作る膜積層体からなっている。これらの区画は、交互のカチオン交換膜及びア
ニオン交換膜で分離されており、これらの交換膜はそれぞれ正イオン及び負イオ
ンを選択的に透過させる。両端部の区画は、電極につながっており、電極は積層
体全体に直流電流を通す。カーボンブラック分散体の特定の場合には、分散体は
１つ置きの区画にポンプによって通す。水を、カーボンブラック区画の間の区画
に通す。電流の作用によるイオン移動は、１つ置きのカーボンブラック区画にお
いて塩を減少させ、隣接する水の区画において塩を富化させる。カーボンブラッ
ク分散体は、実質的に全ての遊離イオン種が除去されるまで再循環させることが
できる。When the free species is in ionic form in the dispersion, another means for removing substantially all free species is electrodialysis. This process consists of a membrane stack that creates a narrow flow compartment. These compartments are separated by alternating cation and anion exchange membranes, which selectively permeate positive and negative ions, respectively. The compartments at both ends are connected to electrodes, which pass direct current through the entire stack. In the particular case of a carbon black dispersion, the dispersion is pumped through every other compartment. Water is passed through the compartments between the carbon black compartments. Ion transfer by the action of an electric current reduces salt in every other carbon black compartment and enriches salt in adjacent water compartments. The carbon black dispersion can be recycled until substantially all free ionic species have been removed.
【００２７】 分散体から実質的な量の遊離イオン種を除去する他の手段は、望ましくない有
機物質を減少させる又は除去するための活性化カーボン層を使用する又は使用し
ない、イオン交換プロセスによる。そのようなプロセスでは、イオン交換が、Ｏ
Ｈ- 樹脂でのアニオン交換及びＨ+ 樹脂でのカチオン交換を含むことが好ましい
。アニオン交換及びカチオン交換は同時に行うことができ、又は任意の他の順序
で行うことができるが、アニオン交換を行った後でカチオン交換を行うことが好
ましい。更に、コロイド状粒子がカーボンブラックである場合、ＯＨ- 樹脂及び
Ｈ+ 樹脂のサイズは約５００μｍであり、イオン容量は１ｍｅｑ／ｍｌ（ミリ当
量／乾燥ビーズｍｌ）よりも大きいことが好ましい。Another means of removing substantial amounts of free ionic species from the dispersion is by an ion exchange process, with or without an activated carbon layer to reduce or remove unwanted organic matter. In such a process, ion exchange involves
H - preferably includes a cation exchange anion exchange and H + resin in resin. The anion exchange and the cation exchange can be performed simultaneously or in any other order, but it is preferred that the cation exchange be performed after the anion exchange. Further, when the colloidal particle is carbon black, OH - size of resin and H + resin was about 500 [mu] m, the ion capacity is preferably greater than 1 meq / ml (milliequivalents / dry bead ml).
【００２８】 好ましくは、上述のイオン交換工程の後で、コロイド状粒子（すなわちカーボ
ンブラック）グラム数の基準に基づいて、分散体中に存在する全遊離種が約３，
５００ｐｐｍ未満、より好ましくは約１，０００ｐｐｍ未満である。全残留遊離
種の好ましくは約５００ｐｐｍ未満、より好ましくは約３００ｐｐｍ未満が無機
イオン性種である。また、全残留遊離種の好ましくは約３，０００ｐｐｍ、より
好ましくは約２，０００ｐｐｍ未満、最も好ましくは１，０００ｐｐｍ未満が有
機イオン性種である。特定の用途のために必要である場合、全遊離種の量を５０
ｐｐｍ未満にすることが本発明では可能である。Preferably, after the above-described ion exchange step, the total free species present in the dispersion is about 3, based on the gram number of colloidal particles (ie, carbon black).
Less than 500 ppm, more preferably less than about 1,000 ppm. Preferably, less than about 500 ppm, more preferably less than about 300 ppm, of all residual free species are inorganic ionic species. Also, preferably, about 3,000 ppm, more preferably less than about 2,000 ppm, and most preferably, less than 1,000 ppm of all residual free species are organic ionic species. If necessary for a particular application, increase the amount of total free species by 50
It is possible with the present invention to make it less than ppm.
【００２９】 本発明の最後の工程はイオン交換に関する。The last step of the present invention relates to ion exchange.
【００３０】 少なくとも１つのタイプの対イオンを他の１つのタイプの対イオンで交換する
こと、例えばＮａ+ をＮＨ4 + で交換することは、当業者に既知のイオン交換カ
ラムで行うことができる。限定をするわけではないが、交換することができる特
定の対イオンの例としては、Ｎａ+ 、Ｋ+ 、Ｌｉ+ 、ＮＨ4 + 、Ｃａ2+、Ｍｇ2+ 、Ｃｌ- 、ＮＯ3 - 、ＮＯ2 - 、アセテート、カルボキシレート、及びＢｒ- を
挙げることができる。The exchange of at least one type of counterion with another one, for example the exchange of Na + with NH 4 + , can be carried out on ion exchange columns known to those skilled in the art. . Non-limiting examples of specific counterions that can be exchanged include Na + , K + , Li + , NH 4 + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl − , NO 3 − , NO 2 − , acetate, carboxylate, and Br − can be mentioned.
【００３１】 安定化コロイド状粒子の対イオンの、好ましくは少なくとも８０％、より好ま
しくは少なくとも９０％、最も好ましくは少なくとも９５％を、異なる対イオン
で交換する。Preferably, at least 80%, more preferably at least 90%, most preferably at least 95% of the counterions of the stabilized colloidal particles are exchanged with different counterions.
【００３２】 上述の限外ろ過／フィルターろ過プロセスを適応して、対イオン交換を行うこ
とができる。例えば、粒子のＮａ+ 又はＨ+ 対イオンを、ＮＨ4 + の様な任意の
他のカチオンで交換することは、粒子分散体にＮＨ4 ＣｌのようなＮＨ4 + の塩
を加えることによって達成することができる。得られるＮａＣｌ又は過剰なＮＨ 4 Ｃｌ塩は、上述の限外ろ過／フィルターろ過プロセスを使用して除去すること
ができる。The above-described ultrafiltration / filter filtration process can be adapted to perform counterion exchange.
Can be. For example, the particle Na+Or H+The counter ion is NHFour +Any like
Replacing with other cations can be achieved by adding NH 3 to the particle dispersion.FourNH such as ClFour +Salt
Can be achieved by adding The resulting NaCl or excess NH Four Cl salts are removed using the ultrafiltration / filter filtration process described above
Can be.
【００３３】 対イオンを交換するための他の機構は、変型３区画電気透析装置を使用する。
カチオンを交換する装置、例えばナトリウムをアンモニウムで交換する装置のた
めには、以下の基本的な装置を使用することができる。膜反復単位はアニオン−
カチオン−カチオン−であり、アンモニウムに富む流れは区画１、コロイド状粒
子流れ（例えばカーボンブラック流れ）は区画２、そして廃棄物収集流れは区画
３に入れる。積層体の極性は、アンモニウムイオンを区画１から区画２に移動さ
せ、ナトリウム及びいくらかのアンモニウムイオンを区画２から区画３に移動さ
せることを確実にする。ここで、この区画３は廃棄物流れを保持している。この
方法は、ナトリウム対イオンをアンモニウムで部分的に交換することを確実にす
る。同様な機構をアニオン交換のために使用することができる。Another mechanism for exchanging counterions uses a modified three-compartment electrodialysis device.
For a device for exchanging cations, for example for exchanging sodium for ammonium, the following basic devices can be used. The membrane repeat unit is an anion-
The cation-cation-, ammonium-rich stream enters section 1, the colloidal particle stream (eg, carbon black stream) enters section 2, and the waste collection stream enters section 3. The polarity of the laminate ensures that ammonium ions move from compartment 1 to compartment 2 and that sodium and some ammonium ions move from compartment 2 to compartment 3. Here, this section 3 holds the waste stream. This method ensures that the sodium counterion is partially exchanged for ammonium. A similar mechanism can be used for anion exchange.
【００３４】 コロイド状分散体がインクジェットインク先駆物質である場合、１つの態様で
は、遠心分離によって粒度を減少させ、その後でフィルターろ過技術を使用して
遊離種を除去することが好ましい。もう１つの好ましい態様では、フィルターろ
過技術によって遊離種を除去した後で、遠心分離によって粒度を減少させて、コ
ロイド状粒子の固体損失を減少させる。本発明の工程は、１回だけ行うこと、又
は所望の性質が達成されるまで複数回繰り返すことができる。When the colloidal dispersion is an ink-jet ink precursor, in one embodiment it is preferred to reduce the particle size by centrifugation and then remove free species using filter filtration techniques. In another preferred embodiment, the size is reduced by centrifugation after removal of free species by filter filtration techniques to reduce solids loss of colloidal particles. The process of the present invention can be performed only once or repeated multiple times until the desired property is achieved.
【００３５】 インクジェット先駆物質において、イオン及び有機物質のような遊離種の多く
の割合を除去し且つサイズを減少させる／分級することは性質を改良する。例え
ば、安定性を改良し、水堅ろう度を改良し、像の光学的密度を大きくし、分散体
の粘度を低下させ、及びプリントを耐拭き取り性にし、印刷の質を改良し、濡れ
摩擦性を改良し、及び色間の色泣きを改良することができる。インクの安定性、
印刷能力、及び比較的早い乾燥時間も改良することができる。In ink-jet precursors, removing and reducing / classifying large proportions of free species, such as ions and organics, improves properties. For example, improve stability, improve waterfastness, increase image optical density, reduce dispersion viscosity, and make prints more resistant to wiping, improve print quality, and improve wet friction. And the crying between colors can be improved. Ink stability,
Printing performance and relatively fast drying times can also be improved.
【００３６】 本発明は、以下の例によって更に明確にする。これらの例は単に本発明を例示
するためのものである。The present invention is further defined by the following examples. These examples are merely to illustrate the invention.
【００３７】 ［例］ 以下の方法を使用して、例に示している相対的な性質を決定した：EXAMPLES The following methods were used to determine the relative properties shown in the examples:
【００３８】 表面積 ＡＳＴＭ Ｄ−４８２０に従ってＢＥＴ窒素表面積を得た。Surface Area BET nitrogen surface area was obtained according to ASTM D-4820.
【００３９】 構造 ＡＳＴＭ Ｄ−２４１４に従ってＤＢＰＡデータを得た。Structure DBPA data was obtained according to ASTM D-2414.
【００４０】 粒子直径 平均粒子直径及び最大検知可能直径は、米国フロリダ州セントピーターズバー
グのＬｅｅｄｓ＆Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社（現在はＨｏｎｅｙｗｅｌｌ）のＭＩＣＲ
ＯＴＲＡＣ（商標）Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ
を使用して測定した。以下の条件を使用した：不透明非球状粒子、粒子密度＝１
．８６ｇ／ｍ3 ：分散液としては水を用いる。試験時間は６分間であった。（Ｍ
ＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）はＬｅｅｄｓ＆Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社の登録商標）Particle Diameter The average particle diameter and the maximum detectable diameter are determined by MICR from Leeds & Northrup, Inc. of St. Petersburg, Florida, USA (now Honeywell).
OTRAC (TM) Ultrafine Particle Analyzer
Measured using The following conditions were used: opaque non-spherical particles, particle density = 1
. 86 g / m 3 : water is used as the dispersion. The test time was 6 minutes. (M
ICROTRAC ™ is a registered trademark of Leeds & Northrup)
【００４１】 イオン解析 表２及び４のためのイオン解析：ＡＳＴＭ Ｄ１４２６−８９、ＥＰＡ３５０
．３に従ってＯｒｉｏｎのＮＨ3 ／ＮＨ4 + 電極でアンモニア解析を行った。言
及した場合を除いて、ＡＳＴＭ Ｄ２７９１、ＡＯＡＣ７６．２５に従ってＯｒ
ｉｏｎのＮａ+ 電極でナトリウム解析を行った。ＯｒｉｏｎのカタログＮｏ．９
７４６ＢＮに従ってＯｒｉｏｎのＮＯ2 - 電極で窒素解析を行った。上述のイオ
ンを測定し、そして抽出（イオン性）物質の量の基づくモル数の釣り合い計算を
行うことによって、カリウム解析を間接的に行った。Ion analysis Ion analysis for Tables 2 and 4: ASTM D1426-89, EPA350
. According to No. 3 , ammonia analysis was performed using Orion's NH 3 / NH 4 + electrode. Except where noted, OrTM according to ASTM D2791, AOAC 76.25.
Sodium analysis was performed at the ion + Na + electrode. Orion catalog no. 9
Nitrogen analysis was performed by the electrode - NO 2 of Orion according 746BN. Potassium analysis was performed indirectly by measuring the above-mentioned ions and performing a molar balance calculation based on the amount of extracted (ionic) material.
【００４２】 表６及び８のためのイオン解析は、イオンクロマトグラフィーカラムによって
行った。固体含有率が１．３％の約２．０ｍｌの水性分散体を、０．１μｍのＭ
ｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｍｉｌｌｅｘ−ＶＶシリンジフィルターを通してろ過し、そ
してＤｉｏｎｅｘ Ｑ１Ｃ解析器に注入した。５０μｌの部分を溶離剤流れ（０
．７５ｍＭのＮａＨＣＯ3 ／３．０ｍＭのＮａ2 ＣＯ3 ）に注入した。この流れ
は、イオンクロマトグラフィーの分離カラム（ＨＰＩＣ−ＡＳ4 Ａ）を通って２
ｍｌ／分で流れている。溶離剤バックグランドは、０．０２５ＮのＨ2 ＳＯ4 再
生剤を伴うアニオンマイクロ膜サプレッサー（ＡＭＭＳ−ＩＩ）によって減少さ
せた。試料のピークを伝導性によって測定し、それらの面積を標準のピーク面積
と比較した。検知限界は、溶液中で０．０２ｐｐｍであった。The ion analysis for Tables 6 and 8 was performed with an ion chromatography column. About 2.0 ml of the aqueous dispersion having a solids content of 1.3% is added to 0.1 μm M
Filtered through an illipore Millex-VV syringe filter and injected into a Dionex Q1C analyzer. A 50 μl aliquot was run in the eluent stream (0
. 75 mM NaHCO 3 /3.0 mM Na 2 CO 3 ). This stream is passed through an ion chromatography separation column (HPIC-AS 4 A) for 2 hours.
Flowing at ml / min. Eluant background was reduced by an anion micro-membrane suppressor with H 2 SO 4 regenerant 0.025N (AMMS-II). Sample peaks were measured by conductivity and their areas were compared to standard peak areas. The detection limit was 0.02 ppm in the solution.
【００４３】 ｐＨ解析 １５％分散体のｐＨは、ＣｏｒｎｉｎｇのｐＨ計２１５によって測定した。PH Analysis The pH of the 15% dispersion was measured with a Corning pH meter 215.
【００４４】 Ｋｏｎｔｒｏｎ測定 Ｋｏｎｔｒｏｎインク分散試験は、画像解析を使用して、水性媒体中で分散し
ていないカーボンブラックの数及びサイズを測定する。希釈されたカーボンブラ
ック分散体は、カバースライドを使用して、ガラススライドに拡げる。試料は、
約５００倍の倍率に調節した光学顕微鏡を使用して調べる。この方法では、接続
されているＣＣＤカメラを使用して１０個の画像を得て、デジタル化し、デジタ
ル的に処理して、凝集体と背景とのコントラストを改良し、そして２元（黒色及
び白色）画像に変換する。その後で対象又は「斑点」を計数し測定する。それぞ
れの斑点の直径、対応するサイズの分布、斑点の数、及び黒色によって覆われる
領域（％）を報告する。１０個の２元画像を合わせて、まとめた図を作る。０．
９〜２００μｍの大きさの凝集体を、この方法で測定することができる。「斑点
の測定数値」は、０．９〜２００μｍのサイズの粒子の数の直接の指標である。Kontron Measurement The Kontron ink dispersion test uses image analysis to measure the number and size of carbon black that is not dispersed in an aqueous medium. The diluted carbon black dispersion is spread on a glass slide using a cover slide. The sample is
The examination is performed using an optical microscope adjusted to a magnification of about 500 times. In this method, ten images are acquired using a connected CCD camera, digitized, digitally processed to improve the contrast between the aggregates and the background, and binary (black and white). ) Convert to image. The object or "spot" is then counted and measured. The diameter of each spot, the corresponding size distribution, the number of spots, and the area covered by black (%) are reported. A combined figure is created by combining 10 binary images. 0.
Aggregates of size 9-200 μm can be measured in this way. "Measurement value of speckle" is a direct indicator of the number of particles with a size of 0.9-200 [mu] m.
【００４５】 〔例１〕 工程１ Ｐ−アミノ安息香酸（１４．０ｇ）、窒素表面積が２００ｍ2 ／ｇでＤＢＰＡ
が１２２ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（１００ｇ）、亜硝酸ナトリウム（
６．３４ｇ）、及び脱イオン水（１１０ｇ）をピンペレッタイザーにおいて共に
混合して、生成物１を作った。十分な水を加えて、固体含有率が１５ｗｔ％の試
料１ａを作った。Example 1 Step 1 DB-PA with P-aminobenzoic acid (14.0 g) having a nitrogen surface area of 200 m 2 / g
Is 122 ml / 100 g of carbon black (100 g), sodium nitrite (
6.34 g) and deionized water (110 g) were mixed together in a pin pelletizer to produce product 1. Sufficient water was added to make sample 1a with a solids content of 15 wt%.
【００４６】 工程２ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び６００ｍｌ／分の流量で操作を行って、この分散体に遠心
分離を行った。下記の表１は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によっ
て測定した遠心分離の前（１ａ）及び遠心分離の後（１ｃ）の、平均粒子直径、
標準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。工程２又は３で示
されるいずれかの技術を使用して、１．０μｍ超、特に０．５μｍ超の粒子を除
去することができる。Step 2 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The dispersion was centrifuged at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 600 ml / min. Table 1 below shows the average particle diameter before (1a) and after centrifugation (1c) as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement,
The various parameters of standard deviation and maximum particle size are shown. Using any of the techniques described in steps 2 or 3, particles greater than 1.0 μm, especially greater than 0.5 μm, can be removed.
【００４７】 工程３ Ｐａｌｌ Ｐｒｏｆｉｌｅ IIフィルターを使用して試料１ａにろ過を行った
。ろ過は６段階で行って、最終的なフィルターの気孔サイズは０．５μｍであっ
た。下記の表１は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によって測定した
ろ過の前（１ａ）及びろ過の後（１ｂ）の、平均粒子直径、標準偏差、及び最大
粒度の様々なパラメーターを示している。工程２又は３で示されるいずれかの技
術を使用して、１．０μｍ超、特に０．５μｍ超の粒子を除去することができる
。Step 3 The sample 1a was filtered using a Pall Profile II filter. Filtration was performed in 6 steps, and the pore size of the final filter was 0.5 μm. Table 1 below shows the various parameters of average particle diameter, standard deviation, and maximum particle size before (1a) and after (1b) filtration as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement. Using any of the techniques described in steps 2 or 3, particles greater than 1.0 μm, especially greater than 0.5 μm, can be removed.
【表１】 [Table 1]
【００４８】 Ｋｏｎｔｒｏｎ斑点計数値は、劇的な減少を示している。これは、１μｍ超、
特に０．５μｍ超の粒子の除去の直接の結果である。[0048] Kontron spot counts show a dramatic decrease. This is over 1 μm,
In particular, it is a direct result of the removal of particles larger than 0.5 μm.
【００４９】 工程４ Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎの１０Ｋ Ｏｍｅｇａ膜を使用して、試料１ｃに限
外ろ過を行って、遊離種を除去した。この技術は、交差流膜技術を利用している
。全部で５回のフィルターろ過を行って、試料１ｄを調製した。下記の表２は、
限外ろ過の前（１ｃ）と限外ろ過の後（１ｄ）のイオン性種を示している。表の
濃度は、固体基準のｐｐｍに基づいている。Step 4 The sample 1c was subjected to ultrafiltration using a Pall Filtron 10K Omega membrane to remove free species. This technique utilizes a cross-flow membrane technique. Sample 1d was prepared by performing filter filtration a total of five times. Table 2 below shows
Ionic species before (1c) and after (1d) ultrafiltration are shown. The concentrations in the table are based on ppm on a solids basis.
【表２】 [Table 2]
【００５０】 表２に示すように、遊離種Ｎａ+ 及びＮＯ2 - は実質的に減少した。As shown in Table 2, the free species Na + and NO 2 - were substantially reduced.
【００５１】 〔例２〕 工程１ スルファニル酸（１２．５ｇ）、窒素表面積が２００ｍ2 ／ｇでＤＢＰＡが１
２２ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（１００ｇ）、亜硝酸ナトリウム（５．
２３ｇ）、及び脱イオン水（１００ｇ）を、ピンペレッタイザーにおいて共に混
合して、生成物２を作った。十分な水を加えて、固体含有率が１５ｗｔ％の試料
２ａを作った。Example 2 Step 1 Sulfanilic acid (12.5 g), nitrogen surface area 200 m 2 / g and DBPA 1
22 ml / 100 g of carbon black (100 g), sodium nitrite (5.
23 g) and deionized water (100 g) were mixed together in a pin pelletizer to produce product 2. Sufficient water was added to make sample 2a with a solids content of 15 wt%.
【００５２】 工程２ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び６００ｍｌ／分の流量で操作を行って、この分散体に遠心
分離を行った。下記の表３は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によっ
て測定した遠心分離の前（２ａ）及び遠心分離の後（２ｃ）の、平均粒子直径、
標準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。工程２又は３で示
されるいずれかの技術を使用して、１．０μｍ超、特に０．５μｍ超の粒子を除
去することができる。Step 2 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The dispersion was centrifuged at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 600 ml / min. Table 3 below shows the average particle diameter before (2a) and after centrifugation (2c) as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement.
The various parameters of standard deviation and maximum particle size are shown. Using any of the techniques described in steps 2 or 3, particles greater than 1.0 μm, especially greater than 0.5 μm, can be removed.
【００５３】 工程３ Ｐａｌｌ Ｐｒｏｆｉｌｅ IIフィルターを使用して試料２ａにろ過を行った
。ろ過は６段階で行って、最終的なフィルターの気孔サイズは０．５μｍであっ
た。下記の表３は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によって測定した
ろ過の前（２ａ）及びろ過の後（２ｂ）の、平均粒子直径、標準偏差、及び最大
粒度の様々なパラメーターを示している。工程２又は３で示されるいずれかの技
術を使用して、１．０μｍ超、特に０．５μｍ超の粒子を除去することができる
。Step 3 The sample 2a was filtered using a Pall Profile II filter. Filtration was performed in 6 steps, and the pore size of the final filter was 0.5 μm. Table 3 below shows various parameters of average particle diameter, standard deviation, and maximum particle size before (2a) and after filtration (2b) as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement. Using any of the techniques described in steps 2 or 3, particles greater than 1.0 μm, especially greater than 0.5 μm, can be removed.
【表３】 [Table 3]
【００５４】 Ｋｏｎｔｒｏｎ斑点計数値は、劇的な減少を示している。これは、１μｍ超、
特に０．５μｍ超の粒子の除去の直接の結果である。The Kontron spot counts show a dramatic decrease. This is over 1 μm,
In particular, it is a direct result of the removal of particles larger than 0.5 μm.
【００５５】 工程４ Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎの１０Ｋ Ｏｍｅｇａ膜を使用して、試料２ｃに限
外ろ過をを行い、遊離種を除去した。この技術は、交差流膜技術を利用している
。全部で５回のフィルターろ過を行って、試料２ｄを調製した。下記の表４は、
限外ろ過の前（２ｃ）と限外ろ過の後（２ｄ）のイオン性種を示している。Step 4 Using a 10 K Omega membrane of Pall Filtron, sample 2c was subjected to ultrafiltration to remove free species. This technique utilizes a cross-flow membrane technique. A total of 5 times of filter filtration was performed to prepare a sample 2d. Table 4 below shows
Ionic species before (2c) and after (2d) ultrafiltration are shown.
【００５６】 工程５ イオン交換を使用して、残留ナトリウムイオンをカリウムイオンで置換した。
５０ｇのＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）７ ＩＲ１２０−Ｈを、蒸留水と２８．５
ｇの水酸化カリウムを含有する５０ｍｌの溶液に加えて、３０分間にわたって撹
拌した。樹脂から液体を除去し、２００ｍｌの蒸留水で樹脂を３回すすぎ、Ｋ+ イオンを有する樹脂を得た。２００ｇの試料２ｄを、Ｋ+ 樹脂を保持するビーカ
ーに加えて、３０分間にわたってオーバーヘッド撹拌機によって混合した。その
後で樹脂を分散体から取り出して、試料２ｆを調製した。下記の表４は、Ｋ+ イ
オン交換の前（２ｄ）及び後（２ｆ）の遊離種を示している。Step 5 The residual sodium ions were replaced with potassium ions using ion exchange.
50 g of Amberlite ™ 7 IR120-H is mixed with distilled water and 28.5
Added to 50 ml solution containing g potassium hydroxide and stirred for 30 minutes. The liquid was removed from the resin and the resin was rinsed three times with 200 ml of distilled water to give a resin with K + ions. 200 g of sample 2d was added to the beaker holding the K + resin and mixed with an overhead stirrer for 30 minutes. Thereafter, the resin was taken out of the dispersion to prepare Sample 2f. Table 4 below shows the free species before (2d) and after (2f) K + ion exchange.
【００５７】 工程６ イオン交換を使用して、残留ナトリウムをアンモニウムイオンで置換した。２
５０ｇの試料２ｄを、５０ｇのＩＯＮＡＣ（商標）Ｃ−２４９（ＮＨ4 + ）樹脂
を保持するビーカーに加えた。オーバーヘッド撹拌機によって、樹脂を３０分間
にわたって混合し、その後で樹脂を取り除いて、試料２ｇを得た。下記の表４は
、ＮＨ4 + イオン交換の前（２ｄ）及び後（２ｇ）の遊離イオン性種を示してい
る。Step 6 The residual sodium was replaced with ammonium ions using ion exchange. 2
50 g of sample 2d was added to a beaker holding 50 g of IONAC ™ C-249 (NH 4 + ) resin. The resin was mixed for 30 minutes with an overhead stirrer, after which the resin was removed to give a 2 g sample. Table 4 below shows the free ionic species NH 4 + previous ion exchange (2d) and after (2 g).
【表４】 [Table 4]
【００５８】 〔例３〕 工程１ Ｐ−アミノ安息香酸（１２．０ｇ）、窒素表面積が２２０ｍ2 ／ｇでＤＢＰＡ
が１１２ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（１００ｇ）、亜硝酸ナトリウム（
６．０４ｇ）、及び脱イオン水（１６０ｇ）を、ピンペレッタイザーにおいて共
に混合して、生成物３を作った。十分な水を加えて、固体含有率が１５ｗｔ％の
試料３ａを作った。Example 3 Step 1 P-Aminobenzoic acid (12.0 g), DBPA with nitrogen surface area of 220 m 2 / g
Is 112 ml / 100 g of carbon black (100 g), sodium nitrite (
6.04 g) and deionized water (160 g) were mixed together in a pin pelletizer to produce product 3. Sufficient water was added to make Sample 3a with a solids content of 15 wt%.
【００５９】 工程２ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び６００ｍｌ／分の流量で操作を行って、この分散体に遠心
分離を行った。下記の表５は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によっ
て測定した遠心分離の前（３ａ）及び遠心分離の後（３ｃ）の、平均粒子直径、
標準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。Step 2 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The dispersion was centrifuged at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 600 ml / min. Table 5 below shows the mean particle diameter before (3a) and after centrifugation (3c) as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement.
The various parameters of standard deviation and maximum particle size are shown.
【表５】 [Table 5]
【００６０】 工程３ Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎの１０Ｋ Ｏｍｅｇａ膜を使用して、試料３ｃに限
外ろ過をを行い、遊離種を除去した。この技術は、交差流膜技術を利用している
。全部で５回のフィルターろ過を行って、試料３ｄを調製した。下記の表６は、
限外ろ過の前（３ｃ）と限外ろ過の後（３ｄ）のイオン性種を示している。表６
の濃度は、固体基準のｐｐｍに基づいている。Step 3 Ultrafiltration was performed on the sample 3c using a Pall Filtron 10K Omega membrane to remove free species. This technique utilizes a cross-flow membrane technique. A total of five times of filter filtration was performed to prepare a sample 3d. Table 6 below shows
The ionic species before ultrafiltration (3c) and after ultrafiltration (3d) are shown. Table 6
Are based on ppm on a solids basis.
【００６１】 工程４ イオン交換を使用して、残留ナトリウムイオンをアンモニウムイオンで置換し
た。Ｐｕｒｏｌｉｔｅ Ｃ１００−ＮＨ4 樹脂を保持しているカチオンカラムに
分散体を通して、試料３ｇを作った。ここでカラムサイズは３．４×１０4 ｃｍ 3 （１．２ｆｔ3 ）であった。下記の表６は、カチオン交換の前（３ｄ）及び後
（３ｇ）の遊離イオン性種を示している。Step 4 Replace residual sodium ions with ammonium ions using ion exchange.
Was. Purolite C100-NHFourTo a cation column holding resin
A 3 g sample was made through the dispersion. Here, the column size is 3.4 × 10Fourcm Three (1.2 ftThree)Met. Table 6 below shows before (3d) and after cation exchange.
(3 g) free ionic species.
【表６】 [Table 6]
【００６２】 〔例４〕 工程１ Ｐ−アミノ安息香酸（１２．０ｇ）、窒素表面積が２２０ｍ2 ／ｇでＤＢＰＡ
が１１２ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（１００ｇ）、亜硝酸ナトリウム（
６．０４ｇ）、及び脱イオン水（１６０ｇ）を、ピンペレッタイザーにおいて共
に混合して、生成物４を作った。十分な水を加えて、固体含有率が１５ｗｔ％の
試料４ａを作った。Example 4 Step 1 P-aminobenzoic acid (12.0 g), DBPA with a nitrogen surface area of 220 m 2 / g
Is 112 ml / 100 g of carbon black (100 g), sodium nitrite (
6.04 g) and deionized water (160 g) were mixed together in a pin pelletizer to make product 4. Sufficient water was added to make sample 4a with a solids content of 15 wt%.
【００６３】 工程２ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び６００ｍｌ／分の流量で操作を行って、この分散体に遠心
分離を行った。下記の表７は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によっ
て測定した遠心分離の前（４ａ）及び遠心分離の後（４ｃ）の、平均粒子直径、
標準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。Step 2 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The dispersion was centrifuged at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 600 ml / min. Table 7 below shows the average particle diameter before (4a) and after centrifugation (4c) as measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement.
The various parameters of standard deviation and maximum particle size are shown.
【表７】 [Table 7]
【００６４】 工程３ 分散体から遊離イオン性種の有意の量を除去するもう１つの手段では、イオン
交換プロセスによって、遊離イオン性種を減少させ又は除去した。試料４ｃの１
５％以下の分散体４０ｋｇを、２００ｍｌ／分の流量で、１．６ｋｇのＡｍｂｅ
ｒｌｉｔｅ（商標）ＩＲＡ−４０２（ＯＨ）イオン交換樹脂（ＲＯＨＭ＆ＨＡＡ
Ｓ）を保持する７．６２ｃｍ（内径）×９１．４４ｃｍ（３”（内径）×３’）
のステンレス鋼カラムに上向きに通して、試料４ｅを得た。下記の試料８は、ア
ニオン交換の前（４ｃ）及び後（４ｅ）の遊離イオン性種を示している。表の濃
度は、固体基準のｐｐｍに基づいている。Step 3 Another means of removing significant amounts of free ionic species from the dispersion was to reduce or remove free ionic species by an ion exchange process. Sample 4c-1
At a flow rate of 200 ml / min, 1.6 kg of Ambe
rlite ™ IRA-402 (OH) ion exchange resin (ROHM & HAA)
7.62 cm (inner diameter) x 91.44 cm (3 "(inner diameter) x 3 ') holding S)
The sample 4e was passed upward through a stainless steel column to obtain a sample 4e. Sample 8 below shows the free ionic species before (4c) and after (4e) anion exchange. The concentrations in the table are based on ppm on a solids basis.
【００６５】 工程４ 試料のｐＨは１２以下であった。イオン交換樹脂Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）
ＩＲ−１２０Ｈを滴下して、ｐＨを９．０以下に減少させた。下記の表８は、ｐ
Ｈ調節の前（４ｅ）と後（４ｆ）の遊離イオン種を示している。Step 4 The pH of the sample was 12 or less. Ion exchange resin Amberlite ™
IR-120H was added dropwise to reduce the pH below 9.0. Table 8 below shows that p
The free ion species before (4e) and after (4f) H regulation are shown.
【００６６】 工程５ イオン交換を使用して、残留ナトリウムイオンをアンモニウムイオンで交換し
た。１９．４ｋｇの試料４ｆを、２００ｍｌ／分の流量で、７．１ｋｇのＩＯＮ
ＡＣ（商標）Ｃ−２４９（ＮＨ4 + ）樹脂を保持する１０．１６ｃｍ（内径）×
１０６．６８ｃｍ（４”（内径）×３．５’）のステンレス鋼カラムに上向きに
通して、試料４ｇを得た。下記の表８は、ＮＨ4 + イオン交換の前（４ｆ）と後
（４ｇ）の遊離イオン種を示している。Step 5 The residual sodium ions were exchanged for ammonium ions using ion exchange. A 19.4 kg sample 4f was supplied at a flow rate of 200 ml / min to a 7.1 kg ION.
10.16 cm (inner diameter) x holding AC ™ C-249 (NH 4 + ) resin
106.68cm (4 "(inner diameter) × 3.5 ') upwardly through a stainless steel column, after samples were obtained 4g. Table 8 below, NH 4 + before ion exchange with (4f) ( 4g) of the free ionic species.
【表８】 [Table 8]
【００６７】 〔例５〕 工程１ Ｐ−アミノ安息香酸（７ｋｇ／時）、窒素表面積が２００ｍ2 ／ｇでＤＢＰＡ
が１２２ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（５０ｋｇ／時）、（３０％）亜硝
酸ナトリウム溶液（１０．６ｋｇ／時）、及び脱イオン水（５０ｋｇ／時）を、
連続ピンペレッタイザーにおいて共に混合して、生成物５を作った。十分な水を
加えて、固体含有率が１５ｗｔ％の試料５ａを作った。Example 5 Step 1 P-aminobenzoic acid (7 kg / h), DBPA with nitrogen surface area of 200 m 2 / g
Was added 122 ml / 100 g of carbon black (50 kg / h), (30%) sodium nitrite solution (10.6 kg / h), and deionized water (50 kg / h).
The product 5 was made by mixing together in a continuous pin pelletizer. Sufficient water was added to make Sample 5a with a solids content of 15 wt%.
【００６８】 工程２ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び１００ｍｌ／分の流量で操作を行って、試料５ａに遠心分
離を行った。下記の表９は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）−ＵＰＡ測定によって
測定した遠心分離の前（５ａ）及び遠心分離の後（５ｂ）の、平均粒子直径、標
準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。Step 2 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The operation was performed at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 100 ml / min to centrifuge the sample 5a. Table 9 below shows various parameters of average particle diameter, standard deviation, and maximum particle size before (5a) and after centrifugation (5b) measured by MICROTRAC ™ -UPA measurement. I have.
【表９】 [Table 9]
【００６９】 工程３ Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎの１０Ｋ Ｏｍｅｇａ膜を使用して、試料５ｂに限
外ろ過をを行い、遊離種を除去した。この技術は、交差流膜技術を利用している
。全部で５回のフィルターろ過を行って、試料５ｃを調製した。上記の表９は、
平均粒子直径、標準偏差、及び最大粒度のパラメーターを示している。Step 3 Sample 5b was subjected to ultrafiltration using Pall Filtron 10K Omega membrane to remove free species. This technique utilizes a cross-flow membrane technique. Sample 5c was prepared by performing filter filtration a total of five times. Table 9 above shows
The average particle diameter, standard deviation, and maximum particle size parameters are shown.
【００７０】 工程４ Ｐａｌｌ Ｆｉｌｔｒｏｎの１０Ｋ Ｏｍｅｇａ膜を使用して、試料５ａに限
外ろ過をを行い、遊離種を除去した。この技術は、交差流膜技術を利用している
。全部で５回のフィルターろ過を行って、試料５ｄを調製した。上記の表９は、
平均粒子直径、標準偏差、及び最大粒度のパラメーターを示している。Step 4 Sample 5a was subjected to ultrafiltration using a Pall Filtron 10K Omega membrane to remove free species. This technique utilizes a cross-flow membrane technique. Sample 5d was prepared by performing a total of five times of filter filtration. Table 9 above shows
The average particle diameter, standard deviation, and maximum particle size parameters are shown.
【００７１】 工程５ Ｃａｒｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ社のＰｉｌｏｔｆｕｇｅを使用し、１５，
０００Ｇの遠心力及び１００ｍｌ／分の流量で操作を行って、試料５ｄに遠心分
離を行った。上記の表９は、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（商標）ＵＰＡ測定によって測
定した遠心分離工程の前（５ａ）及び遠心分離の後（５ｅ）の、平均粒子直径、
標準偏差、及び最大粒度の様々なパラメーターを示している。Step 5 Using Pilotfuge from Carr Separations, 15,
The operation was performed at a centrifugal force of 000 G and a flow rate of 100 ml / min, and the sample 5d was centrifuged. Table 9 above shows the average particle diameter before (5a) and after centrifugation (5e) as measured by MICROTRAC ™ UPA measurement.
The various parameters of standard deviation and maximum particle size are shown.
【００７２】 〔例６〕 上述の例から理解されるように、遊離種（イオン及び有機物質）の実質的な量
は、本発明の方法によって除去され、このことは、インク、特にインクジェット
インク、及びコーティング組成物に有益な影響を与える。これは、そのような純
化された分散体が、インク、特にインクジェットインク、又はコーティング組成
物と様々な残留インク若しくはコーティング成分との副反応の危険性を最小化す
ることによる。また、純化された分散体は、副反応が起こった場合に好ましくな
い影響を与えることがある不純物が比較的少ないので、着色料と他のインク成分
との相溶性を改良する。２つの試料３ａ及び３ｇを使用し、米国特許第５，５７
１，３１１号明細書に記載の様式で、インクジェットインクを作った。組成Ａは
、５ｗｔ％のカーボンブラック、１０ｗｔ％のエチレングリコール、１０ｗｔ％
の２−ピロリジノン、及び４ｗｔ％のイソプロピルアルコールを含んでいる。組
成Ｂは、５ｗｔ％のカーボンブラック、１０ｗｔ％のエチレングリコール、１０
ｗｔ％のジ（エチレングリコール）、及び４ｗｔ％のイソプロピルアルコールを
含んでいる。様々な割合のインクジェットインクを試験して、本発明の方法を使
用して純化していない標準対照試料と比較した。結果は下記の表１０に示した。
ここで、Ｏ．Ｄ．は光学密度、ＷＦは水堅ろう度（ｗａｔｅｒｆａｓｔｎｅｓｓ
）の結果である。Example 6 As can be seen from the above examples, a substantial amount of free species (ions and organics) is removed by the method of the present invention, which means that inks, especially inkjet inks, And have a beneficial effect on the coating composition. This is due to the fact that such a purified dispersion minimizes the risk of side reactions between the ink, especially the inkjet ink, or the various residual inks or coating components with the coating composition. Also, the purified dispersion improves the compatibility of the colorant with other ink components, as it has relatively few impurities that can have undesirable effects if side reactions occur. Using two samples 3a and 3g, US Pat.
Inkjet inks were made in the manner described in 1,311. Composition A is composed of 5 wt% carbon black, 10 wt% ethylene glycol, 10 wt%
2-pyrrolidinone, and 4 wt% isopropyl alcohol. Composition B is composed of 5% by weight of carbon black, 10% by weight of ethylene glycol,
It contains wt% di (ethylene glycol) and 4 wt% isopropyl alcohol. Various proportions of the ink-jet ink were tested and compared to a standard control sample that had not been purified using the method of the present invention. The results are shown in Table 10 below.
Here, O. D. Is the optical density, and WF is the waterfastness.
).
【表１０】 [Table 10]
【００７３】 これらの例は、試料３ａと比較して、試料３ｇで水堅ろう度がかなり改良され
ていることを示している。These examples show that the water fastness is considerably improved in sample 3g compared to sample 3a.
【００７４】 ここで説明した本発明の実施例及び明細書の記載を考慮すると、本発明の他の
態様は当業者にとって明らかである。明細書の説明及び例は単なる例示であり、
本発明の範囲及び本質は特許請求の範囲で示すことを意図している。In view of the embodiments of the invention described herein and the description of the specification, other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art. The description and examples in the specification are merely illustrative;
The scope and nature of the invention is intended to be pointed out in the appended claims.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ジョンソン，ジョセフ イー． アメリカ合衆国，ニューハンプシャー 03060，ナシュア，エイアー ストリート ９ (72)発明者 マシュー，ジョン アメリカ合衆国，ニューハンプシャー 03060，ナシュア，ロイヤル クレスト ドライブ 34，アパートメント 10 (72)発明者 フォン ゴットベルク，フリードリッヒ ケー． アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02138，ケンブリッジ，ロイヤル アベニ ュ 36，アパートメント ＃２ Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA17 KE03R MA22 MB05 PA01 PB12 PC80 4G065 AA01 AA04 AA08 AB01Y AB11Y AB22Y AB29Y BB06 CA01 DA06 FA03 4J037 AA01 AA02 DD05 DD24 EE33 4J039 BA02 BA03 BA04 BA29 BC33 BE01 CA06 DA02 DA08 EA44 GA24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG , KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Johnson, Joseph E. United States, New Hampshire 03060, Nashua, Ayr Street 9 (72) Inventor Matthew, John United States, New Hampshire 03060, Nashua, Royal Crest Drive 34, Apartment 10 (72) Inventor von Gottberg, Friedrich K. United States, Massachusetts 02138, Cambridge, Royal Avenue 36, Apartment # 2 F-term (reference) 4D006 GA06 GA17 KE03R MA22 MB05 PA01 PB12 PC80 4G065 AA01 AA04 AA08 AB01Y AB11Y AB22Y AB29Y BB06 CA01 DA06 FA03 4J037 AA03 A03 A03 A03 A02 A03 A02 A03 BA04 BA29 BC33 BE01 CA06 DA02 DA08 EA44 GA24
Claims (53)
並びにｂ）溶解した遊離種、を含む分散体の純化方法であって、 （ａ）約１μｍ超の粒度の粒子を実質的に除去する工程、 （ｂ）前記遊離種を実質的に除去する工程、及び （ｃ）前記イオン安定化コロイド状粒子の一部を成す前記対イオンの少なくと
も一部を、他の対イオンで交換する工程、 を任意の順序で含む分散体の純化方法。1. A) stabilized colloidal particles having cations and anions,
And b) a method for purifying a dispersion comprising dissolved free species, comprising: (a) substantially removing particles having a particle size greater than about 1 μm; and (b) substantially removing the free species. And (c) exchanging at least a part of the counter ion that forms a part of the ion-stabilized colloidal particle with another counter ion, in any order.
する請求項１に記載の方法。2. The method of claim 1, wherein particles of a size greater than about 0.5 μm are substantially removed in step (a).
請求項３に記載の方法。4. The method of claim 3, wherein said centrifuging is performed at a centrifugal force of at least about 5,000 G.
請求項３に記載の方法。5. The method of claim 3, wherein said centrifuging is performed at a G force of at least about 15,000 G.
で行う請求項３に記載の方法。6. The method of claim 3, wherein said centrifuging is performed at a G force of about 15,000 to about 20,000 G.
記載の方法。7. The method of claim 3, wherein said centrifugation is a solid bowl centrifugation.
の方法。8. The method of claim 3, wherein said centrifugation is a tubular bowl centrifuge.
記載の方法。9. The method according to claim 1, wherein step (a) is performed before steps (b) and (c).
に記載の方法。10. The method according to claim 1, wherein the step (a) is performed after the step (b) or (c).
The method described in.
回反復することができる請求項１に記載の方法。11. The method of claim 1, wherein step (a), step (b), or step (c) can be repeated one or more times.
法。12. The method of claim 3, wherein said centrifugation is at a semi-continuous feed rate.
ある請求項１２に記載の方法。13. The method of claim 12, wherein said feed rate is between about 500 ml / min to about 10 liter / min.
ｃＰである請求項３に記載の方法。16. The viscosity of the dispersion during the centrifugation is from about 1 cP to about 8 cP.
4. The method of claim 3, which is cP.
１又は複数のフィルターを使用する請求項１７に記載の方法。18. The method of claim 17, wherein said filtering uses one or more filters having a pore size of about 0.1 μm to about 100 μm.
０．４７リットル／ｍ2 ｓ／分である請求項１７に記載の方法。19. The method of claim 17, wherein the flow rate of the filtration is between about 0.14 l / m 2 s / min and about 0.47 l / m 2 s / min.
よって行う請求項１に記載の方法。20. The method according to claim 1, wherein step (b) is performed by filter filtration or ultrafiltration using a membrane.
求項２０に記載の方法。21. The method of claim 20, wherein the membrane has a molecular weight separation value of at least 10,000.
である請求項２１に記載の方法。22. The molecular weight separation value of the membrane is from about 10,000 to about 50,000.
22. The method according to claim 21, wherein
請求項２０に記載の方法。23. The method of claim 20, wherein the channel size of the membrane is from about 0.5 mm to about 1.5 mm.
ｄａｙ（約５ｇａｌ／ｆｔ2 ／ｄａｙ）である請求項２に記載の方法。24. The permeate flux of the membrane is at least about 24.5 ml / cm 2 /
3. The method according to claim 2, wherein the weight is about 5 gal / ft < 2 > / day.
方法。25. The permeate flux of the membrane is from about 24.5 to about 146.8 ml / cm. Two / Day (about 5 to about 30 gal / ftTwo/ Day).
Method.
るのに十分な表面積を、前記膜が有する請求項２０に記載の方法。26. The method of claim 20, wherein the membrane has sufficient surface area to substantially remove the free ionic species in one or more passes.
請求項２０に記載の方法。27. The method of claim 20, wherein said ultrafiltration or filter filtration is a cross-flow membrane separation.
。28. The method of claim 1, wherein step (b) is performed by electrodialysis.
法。29. The method of claim 28, wherein said electrodialysis is modified electrodialysis.
法。30. The method according to claim 1, wherein step (b) is performed by ion exchange.
Ｈ+ 、Ｋ+ 、又はＮＨ4 + 樹脂によるカチオン交換を含む請求項３０に記載の方
法。31. The method of claim 30, wherein said ion exchange comprises anion exchange with an OH - resin and cation exchange with a H + , K + , or NH 4 + resin.
３１に記載の方法。32. The method according to claim 31, wherein the anion exchange is performed before the cation exchange.
００μｍであり、約２ｍｅｑ／ｍｌの量で存在する請求項３１に記載の方法。33. The size of the OH − resin and the H + or K + resin is about 5
32. The method of claim 31, wherein the method is 00 μm and is present in an amount of about 2 meq / ml.
求項３１に記載の方法。34. The method according to claim 34, wherein the anion exchange is OH.-Containing resin and the cation exchange is H + , K+Or NHFour +And a method for simultaneously performing the anion and cation exchange.
32. The method according to claim 31.
ガラス質カーボン、活性炭、活性化カーボン、又はそれらの混合物である請求項
３６に記載の方法。37. The carbon pigment is carbon black, graphite,
37. The method of claim 36, wherein the method is vitreous carbon, activated carbon, activated carbon, or a mixture thereof.
が結合している請求項３７に記載の方法。38. The method according to claim 37, wherein an organic group having the ionic species is bonded to the carbon black.
香族基を有する請求項３８に記載の方法。39. The method according to claim 38, wherein said organic group comprises an aromatic group bonded directly to said carbon black.
ＳＯ3 - Ｘ+ ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）3 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）；−（ＣＨ2 ）z −
（ＣＯＯ- Ｘ+ ）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＨ2 ）z −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）（ｘはＮａ+ 、Ｈ+ 、Ｋ+ 、ＮＨ4 + 、Ｌｉ+ 、Ｃａ2+、Ｍｇ2+からなる群より選択されるカ
チオン、ｚは１〜１８の整数）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＮＣ5 Ｈ5 ）+ Ｙ- （ＹはＮＯ 3 - 、ＯＨ- 、ＣＨ3 ＣＯＯ- からなる群より選択されるアニオン）；又はそれ
らの組み合わせである請求項３９に記載の方法。40. The organic group represented by —C6HFour-COO-X+; -C6HFour−
SOThree -X+; -C6HFour-(COO-X+)Three; -C6HFour-(COO-X+ )Two; -C6HFour− (CFThree)Two; -C6HFour− (CFThree) ;-( CHTwo)z−
(COO-X+);-C6HFour− (CHTwo)z-(COO-X+) (X is Na+ , H+, K+, NHFour +, Li+, Ca2+, Mg2+Selected from the group consisting of
Thione, z is an integer of 1 to 18);6HFour− (NCFiveHFive)+Y-(Y is NO Three - , OH-, CHThreeCOO-Or an anion selected from the group consisting of:
40. The method of claim 39 which is a combination thereof.
記載の方法。43. The method of claim 1, wherein step (c) is performed by an ion exchange process.
請求項１に記載の方法。44. The method of claim 1, wherein step (c) is performed by a modified three-compartment electrodialysis process.
、並びにｂ）溶解した遊離種、を含むインク分散体の純化及び分級方法であって
、 （ａ）膜を用いるフィルターろ過又は限外ろ過によって、前記遊離種を実質的
に除去する工程、 （ｂ）遠心分離によって、約０．５μｍよりも大きい粒度の粒子を実質的に除
去する工程、 を含むインク分散体の純化及び分級方法。45. A method of purifying and classifying an ink dispersion comprising: a) stabilized colloidal particles having cations and anions; and b) dissolved free species, comprising: (a) filtering or limiting using a membrane. A step of substantially removing the free species by external filtration; and (b) a step of substantially removing particles having a particle size larger than about 0.5 μm by centrifugation. .
ンの少なくとも一部を、他の対イオンで交換する更なる工程を、前記分散体に行
う請求項４５に記載の方法。46. The method of claim 45, wherein the further step of exchanging at least a portion of the counter ion that forms part of the ion-stabilized colloidal particle with another counter ion is performed on the dispersion. .
、工程（ａ）の前に除去する請求項４５に記載の方法。47. The method of claim 45, wherein substantially all of the particles having a particle size greater than about 1 μm in the dispersion are removed prior to step (a).
方法。48. The method of claim 47, wherein said particles are removed by centrifugation.
。49. The method according to claim 45, wherein said colloidal particles are pigments.
法。50. The method according to claim 49, wherein said pigment is carbon black.
が結合している請求項５０に記載の方法。51. The method according to claim 50, wherein an organic group having the ionic species is bonded to the carbon black.
ＳＯ3 - Ｘ+ ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）3 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）2 ；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＦ3 ）；−（ＣＨ2 ）z −
（ＣＯＯ- Ｘ+ ）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＣＨ2 ）z −（ＣＯＯ- Ｘ+ ）（ｘはＮａ+ 、Ｈ+ 、Ｋ+ 、ＮＨ4 + 、Ｌｉ+ 、Ｃａ2+、Ｍｇ2+からなる群より選択されるカ
チオン、ｚは１〜１８の整数）；−Ｃ6 Ｈ4 −（ＮＣ5 Ｈ5 ）+ Ｙ- （ＹはＮＯ 3 - 、ＯＨ- 、ＣＨ3 ＣＯＯ- からなる群より選択されるアニオン）；又はそれ
らの組み合わせである請求項５１に記載の方法。52. The method wherein the organic group is —C6HFour-COO-X+; -C6HFour−
SOThree -X+; -C6HFour-(COO-X+)Three; -C6HFour-(COO-X+ )Two; -C6HFour− (CFThree)Two; -C6HFour− (CFThree) ;-( CHTwo)z−
(COO-X+);-C6HFour− (CHTwo)z-(COO-X+) (X is Na+ , H+, K+, NHFour +, Li+, Ca2+, Mg2+Selected from the group consisting of
Thione, z is an integer of 1 to 18);6HFour− (NCFiveHFive)+Y-(Y is NO Three - , OH-, CHThreeCOO-Or an anion selected from the group consisting of:
52. The method according to claim 51, which is a combination thereof.
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